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過熱蒸汽區

鎖定
過熱蒸汽區出現於水的加熱汽化過程中,是指飽和蒸汽線右端的區域,該區域內任一點表示工質為過熱汽。與之類似的還有兩個區域:過冷液體區和濕蒸汽區,其中過冷液體區是指飽和液體線左端的區域,該區域內的任一點表示工質為飽和液體;濕蒸汽區是指飽和液體線和飽和蒸汽線之間的區域,該區域內任一點的狀態表示飽和液體與飽和蒸汽的混合物,即汽液共存。
中文名
過熱蒸汽區
外文名
Superheated steam zone
別    名
過熱區
同類名詞
過冷液體區、濕蒸汽區
定    義
飽和蒸汽線右端的區域
應用領域
化工熱力學

目錄

過熱蒸汽區簡介

蒸汽壓縮式製冷機有單級和多級壓縮以及復疊式等不同形式。單級蒸汽壓縮製冷機是應用最廣泛的一種製冷機,這種製冷機的結構較緊湊,其容量可以是大、中、小、微型,以適應不同應用場合的需要,能達到的製冷温度範圍較廣,可從環境温度至-150℃,在整個普冷温度範圍內具有較高的循環效率。在蒸汽壓縮製冷的分析和計算中,應用最多的工具是lgp-h圖和T-s圖。 [1] 
水蒸氣各狀態之間的關係與基本特性在p-v圖和T-s圖上的表示,可歸納為一點(臨界點),兩線(上、下界限),三區(未飽和水區、濕飽和蒸汽區、過熱蒸汽區),五狀態區(未飽和水、飽和水、濕飽和蒸汽、幹飽和蒸汽、過熱蒸汽)。 [2] 

過熱蒸汽區壓焓圖

含義
lgp-h圖即壓焓圖(如圖1所示),它以壓力為縱座標,以比焓為橫座標。為了縮小圖的尺寸,提高圖的精度,壓力座標取為對數座標,因而座標系為單對數座標系。 [1] 
圖1 .lgp_h圖 圖1 .lgp_h圖
臨界點及兩條飽和線
在lgp-h圖中:
(1)圖1中K點位臨界點;
(2)K點左邊的粗實線A為飽和液體線,當工質的狀態落在線上的任一點,表示工質為飽和液體,即x=0;
(3)K點右邊的粗實線B為飽和蒸汽線,當工質的狀態落在線上的任一點,表示工質為飽和蒸汽,即x=1。 [1] 
三個區域
在lgp-h圖中,飽和液體線和飽和蒸汽線將圖分成三個如下區域:
(1)飽和液體線的左邊為過冷液體區,當工質的狀態落在區內的任意一點,表示工質過冷液體
(2)飽和液體線和飽和蒸汽線之間為濕蒸汽區,當工質的狀態落在該區內的任意一點,表示工質為飽和液體飽和蒸汽的混合物,即氣液共存。
(3)飽和蒸汽線的右邊為過熱蒸汽區,當工質的狀態落在區內的任意一點,表示工質為過熱蒸汽 [1] 
六種等參數線簇
(1)等壓線:與橫座標平行。
(2)等焓線:與縱座標平行。
(3)等温線:在濕蒸汽區與等壓線重合;在過熱蒸汽區為左上至右下的曲線,圖上以細實線繪出;由於液體為不可壓縮流體,其焓值基本上僅取決於温度,與壓力和比體積基本無關,在過冷液體區,等温線基本與等焓線重合。
(4)等熵線:僅在過熱蒸汽區標出。為左下至右上的曲線,斜率較大,圖上以細實線繪出。
(5)等溶線:僅在過熱蒸汽區標出,為左下至右上的曲線,斜率較小,圖上以虛線繪出。
(6)等幹度線:僅存在於濕蒸汽區,圖上以虛線繪出。2 [1] 

過熱蒸汽區温熵圖

含義
T-s圖即温熵圖,如圖2所示。它以温度為縱座標,以比熵為橫座標。 [1] 
圖2 .T_s圖 圖2 .T_s圖
臨界點及兩條飽和線
與lgp-h圖相同,T-s圖上也表示出臨界點K、飽和液體線A和飽和蒸汽線B。 [1] 
三個區域
與lgp-h圖相同,T-s圖上也表示出這兩條曲線也將圖分成三個區域:過冷液體區、濕蒸汽區、過熱蒸汽區。 [1] 
六種等參數線簇
(1)等温線:與橫座標平行的細實線。
(2)等熵線:與縱座標平行的細實線。
(3)等壓線:在濕蒸汽區與等温線重合;在過熱蒸汽區為左下至右上的曲線,圖上以細實線繪出;在過冷液體區,等壓線密集於飽和液體線附近,可近似地以飽和液體線代替。
(4)等焓線:為左上至右下的曲線,在過熱蒸汽區較平坦,圖上以細實線繪出。
(5)等溶線:僅在過熱蒸汽區標出,為左下至右上的曲線,斜率較大,圖上以虛線繪出。
(6)等幹度線:僅存在於濕蒸汽區,圖上以虛線繪出。 [1] 
參考資料
  • 1.    時陽主編.製冷技術 第2版:中國輕工業出版社,2015:35-37
  • 2.    尚玉琴,杜雅琴主編;黃蓉,楊小琨副主編.工程熱力學:中國電力出版社,2015:95-95